Задачи по химии Скачать
презентацию
<<  Подготовка к олимпиадам по химии Тест по химии  >>
Методы решения олимпиадных задач по химии
Методы решения олимпиадных задач по химии
Массовые доли и закон эквивалентов
Массовые доли и закон эквивалентов
Районная олимпиада 2000 г. 9 класс
Районная олимпиада 2000 г. 9 класс
Неизвестный металл
Неизвестный металл
Решение (продолжение)
Решение (продолжение)
Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс
Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс
Молярная масса галогенида
Молярная масса галогенида
Массовая доля
Массовая доля
Серебро
Серебро
Аргентит
Аргентит
Вычисление молярной массы
Вычисление молярной массы
Определение индексов в формулах
Определение индексов в формулах
Современная формулировка
Современная формулировка
Закон эквивалентов
Закон эквивалентов
Вопрос из теста по химии галогенов (Химцентр, 9 класс)
Вопрос из теста по химии галогенов (Химцентр, 9 класс)
Гессит содержит только один атом теллура
Гессит содержит только один атом теллура
Районная олимпиада 2001 г. 10 класс
Районная олимпиада 2001 г. 10 класс
Мольное отношение элементов
Мольное отношение элементов
Санкт-Петербургская олимпиада 2001 г. 11 класс
Санкт-Петербургская олимпиада 2001 г. 11 класс
Молекулярная формула продукта
Молекулярная формула продукта
Продукт присоединения
Продукт присоединения
Неизвестный металл при нагревании активно реагирует с хлором
Неизвестный металл при нагревании активно реагирует с хлором
Определим эквивалентную массу металла
Определим эквивалентную массу металла
Российская олимпиада 2001 г. 9 класс
Российская олимпиада 2001 г. 9 класс
Продолжение
Продолжение
Берцелиус и Вёлер исследовали некую «землю», т.е. оксид металла
Берцелиус и Вёлер исследовали некую «землю», т.е. оксид металла
Простое вещество А массой 0,624 г растворили в щелочи
Простое вещество А массой 0,624 г растворили в щелочи
При взаимодействии вещества А со щелочью могут выделяться
При взаимодействии вещества А со щелочью могут выделяться
Вещество А не может быть литием
Вещество А не может быть литием
Раствор соляной кислоты
Раствор соляной кислоты
Масса основного компонента монеты
Масса основного компонента монеты
Химическое соединение, содержащее 92,83% элемента Х
Химическое соединение, содержащее 92,83% элемента Х
Х – это некоторый металл
Х – это некоторый металл
Российская олимпиада 2000 г. 9 класс
Российская олимпиада 2000 г. 9 класс
Свойства соединений
Свойства соединений
Переходы
Переходы
Состав соединений
Состав соединений
Реакции
Реакции
VCl4 имеет тетраэдрическое строение, а VOCl3 – искаженный тетраэдр
VCl4 имеет тетраэдрическое строение, а VOCl3 – искаженный тетраэдр
Изучая химию молибдена, Конрад Сеппелт осуществил взаимодействие
Изучая химию молибдена, Конрад Сеппелт осуществил взаимодействие
Соединение молибдена
Соединение молибдена
Пять заместителей
Пять заместителей
Слайды из презентации «Решение олимпиадных задач по химии» к уроку химии на тему «Задачи по химии»

Автор: Хэлкар. Чтобы увеличить слайд, нажмите на его эскиз. Чтобы использовать презентацию на уроке, скачайте файл «Решение олимпиадных задач по химии.ppt» бесплатно в zip-архиве размером 1119 КБ.

Скачать презентацию

Решение олимпиадных задач по химии

содержание презентации «Решение олимпиадных задач по химии.ppt»
СлайдТекст
1 Методы решения олимпиадных задач по химии

Методы решения олимпиадных задач по химии

2 Массовые доли и закон эквивалентов

Массовые доли и закон эквивалентов

3 Районная олимпиада 2000 г. 9 класс

Районная олимпиада 2000 г. 9 класс

При обжиге сульфида трехвалентного металла массой 22,5 г было израсходовано 15,12 л (н.у.) кислорода. Полученный газ был окислен в присутствии катализатора, продукт этой реакции растворен в воде и полностью нейтрализован раствором гидроксида натрия. Определите: а) Какой объем 22%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,24) потребуется для полной нейтрализации водного раствора продукта каталитического окисления? б) Сульфид какого металла подвергался обжигу?

4 Неизвестный металл

Неизвестный металл

Решение.

Обозначим неизвестный металл – М, тогда 2Me2S3 + 9O2 = 6SO2 + 2Me2O3 2SO2 + O2 = 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4 Следовательно, Me2S3 ? 3H2SO4 Находим атомную массу металла: (2А+96) г Me2S3 — 4,5?22,4 л O2 22,5 г Me2S3 — 15,12 л O2. Отсюда 2А = 22,5(г)? 4,5(г)? 22,4(л):15,12(л)–96 , А=27, это – алюминий.

5 Решение (продолжение)

Решение (продолжение)

Al2S3 + 4,5O2 = 3SO2 + Al2O3 150 г Al2S3 — 3?98 г H2SO4 22,5 г Al2S3 — m г H2SO4 Отсюда m(H2SO4)=22,5(г)? 3?98(г):150(г)=44,1 г H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O 80 г NaOH — 98 г H2SO4 m(NaOH) — 44,1 г H2SO4 Отсюда m(NaOH)=44,1(г)?80(г):98(г)=36 г, mраствора(NaOH)=36(г):0,22=163,64(г), Vраствора(NaOH)=163,64(г):1,24(г/мл)=132(мл).

6 Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс

Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс

При взаимодействии 3,57 г галогенида щелочного металла с избытком раствора нитрата серебра образовалось 5,64 г осадка. Если такую же навеску галогенида обработать концентрированной серной кислотой с последующим прокаливанием продукта реакции, то получается 2,61 г сухого остатка. Определите состав галогенида щелочного металла.

7 Молярная масса галогенида

Молярная масса галогенида

Решение.

Первую реакцию можно представить в виде: MHal + AgNO3 = AgHal? + MNO3 Пусть молярная масса галогенида металла равна (А+х) г/моль, тогда молярная масса галогенида серебра равна (108+х) г/моль. Отсюда (A+x)/3,57 = (108+x)/5,64 или 5,64A + 2,07x = 385,56 Вторая реакция: 2MHal + H2SO4 = M2SO4 + 2HHal? Отсюда 2(A+x)/3,57 = (2A+96)/2,61 или 5,22х – 1,92А = 342,72 Решая эти два уравнения, получим А=39 (калий), х=80 (бром). Следовательно в качестве исходного соединения был взят бромид калия.

8 Массовая доля

Массовая доля

?

Массовая доля - отношение массы элемента (группы элементов), входящего в соединение, к общей массе соединения

mX

?X =

Mсоед

mY

?Y =

XxYyZz

Mсоед

mZ

?Z =

Mсоед

9 Серебро

Серебро

Массовая доля, ?

Серебро

Аргентит Ag2S

Сера

10 Аргентит

Аргентит

Массовая доля, ?

Аргентит:

xMX

?X =

Mсоед

yMY

?Y =

XxYyZz

Mсоед

zMZ

?Z =

Mсоед

11 Вычисление молярной массы

Вычисление молярной массы

xMX

Mсоед =

XxYyZz

?X

Аргентит:

12 Определение индексов в формулах

Определение индексов в формулах

XxYyZz

?X

?Y

?Z

:

:

x:y:z =

MX

MY

MZ

Аргентит (AgxSy):

13 Современная формулировка

Современная формулировка

Закон эквивалентов.

«Если одно и то же количество какой-либо кислоты нейтрализуется различными количествами двух или большего числа оснований, то количества последних эквивалентьны и нейтрализуются одним и тем же количеством другой кислоты И.В.Рихтер (1792) Современная формулировка Элементы соединяются между собой в весовых отношениях пропорциональных их химическим эквивалентам.

AxBy

Иеремия Вениамин РИХТЕР (1762 – 1807)

Wa ЭА

ЭА = МА/y

Wв ЭВ

ЭВ = МВ/x

+y -x

=

14 Закон эквивалентов

Закон эквивалентов

AxBy

+y -x

MA

y

xMA

Эa

ЭА = МА/y

=

=

?A =

ЭВ = МВ/x

xMA+yMB

Эa+эb

MA

+

y

Х

MB

Ymв

Эb

x

Wa ЭА

=

=

?в =

=

Wв ЭВ

xMA+yMB

Эa+эb

MA

+

y

Х

15 Вопрос из теста по химии галогенов (Химцентр, 9 класс)

Вопрос из теста по химии галогенов (Химцентр, 9 класс)

Минерал гессит содержит 37,2% теллура. Определите формулу гессита.

16 Гессит содержит только один атом теллура

Гессит содержит только один атом теллура

Решение.

Предположим, что гессит содержит только один атом теллура. Тогда молярная масса минерала будет равна: М = А(Те)/?(Те) = 127,6/0,372 = 343 г/моль. (Если в молекуле присутствует 2, 3, 4 и т.д. атомов теллура, то молярная масса возрастает в соответствующее число раз). В принципе минерал может быть теллуридом, теллуритом или теллуратом какого-то металла. Необходимо проанализировать все случаи. Если минерал является теллуридом, то на входящий в него металл приходится 343 – 127,6 = 215,6 г/моль. Эта величина точно соответствует удвоенной атомной массе серебра (107,8?2). Следовательно, гессит – это теллурид серебра Ag2Te. (Анализ теллуритов и теллуратов не дает разумных структур).

17 Районная олимпиада 2001 г. 10 класс

Районная олимпиада 2001 г. 10 класс

Хлорпроизводное некоторого углеводорода содержит 63,89% хлора и 32,47% углерода. Определите простейшую формулу этого соединения. Напишите структурные формулы двух его изомеров, принадлежащих к разным гомологическим рядам.

18 Мольное отношение элементов

Мольное отношение элементов

Решение.

В соединении содержится 100 – (63,89 + 32,47) = 3,64% водорода. Мольное отношение элементов в соединении будет равно: ?(C):?(H):?(Cl) = = 2.7:3.6:1,8 = 3:4:2. Простейшая формула: C3H4Cl2. Возможные структурные формулы: СH2=CH–CHCl2

Cl

Cl

19 Санкт-Петербургская олимпиада 2001 г. 11 класс

Санкт-Петербургская олимпиада 2001 г. 11 класс

Известно, что технический пиперилен представляет собой смесь 40% цис- и 60% транс-пентадиена-1,3. А.В.Воронков показал, что при нагревании смеси технического пиперилена и метанола при 90?С и 5 атм в присутствии кислого сульфоионитного катализатора образуется единственный продукт (I), содержащий по данным анализа 71,96% С, 12,07% Н и 15,97% О. При ультрафиолетовом освещении (I) может изомеризоваться в (II), причем оба изомера при каталитическом гидрировании легко образуют один и тот же продукт (III). Установите строение всех обозначенных цифрами соединений. Объясните, почему при реакции смеси изомеров пиперилена образуется единственный изомер (I).

20 Молекулярная формула продукта

Молекулярная формула продукта

Решение.

В продукте (I) ?С:?Н:?О = 71,96/12,01):(12,07/1,01):(15,97/16,00) ? 6:12:1. Следовательно, молекулярная формула продукта (I) ? С6Н12О. Такой молекулярной формулой может обладать продукт присоединения метанола к пиперилену. Реакция, в принципе, может осуществляться по трем направлениям: СН3-СН=СН-СН=СН2 + СН3ОН = СН3-СН=СН-СН(ОСН3)-СН3 СН3-СН=СН-СН=СН2 + СН3ОН = СН3-СН2-СН(ОСН3)-СН=СН2 СН3-СН=СН-СН=СН2 + СН3ОН = СН3-СН(ОСН3)-СН=СН-СН3 В первой реакции (1,2-присоединение) не затрагивается ?3-двойная связь, следовательно, должна образовываться смесь цис- и транс-изомеров. Во второй реакции образуется терминальный алкен, который не может изомеризоваться под действием УФ-света. Следовательно, осуществляется 1,4-присоединение (3 реакция).

21 Продукт присоединения

Продукт присоединения

Решение.

Продукт присоединения (I) представляет собой транс-СН3-СН(ОСН3)-СН=СН-СН3, который под действием УФ-света изомеризуется в менее стабильный цис-изомер (II). Оба они при гидрировании дают один и тот же СН3-СН(ОСН3)-СН2-СН2-СН3. Образование единственного изомера (I) как из транс- так и из цис-пиперилена объясняется следующим механизмом:

22 Неизвестный металл при нагревании активно реагирует с хлором

Неизвестный металл при нагревании активно реагирует с хлором

Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс.

Неизвестный металл при нагревании активно реагирует с хлором, образуя хлорид с содержанием металла 25,2% по массе. Хлорид этого металла при обычных условиях жидкость и реагирует с водой. а) Определите неизвестный металл и напишите формулу его хлорида. б) Напишите уравнения описанных в условии задачи реакций. в) Где может применяться свойство хлорида этого металла реагировать с водой.

23 Определим эквивалентную массу металла

Определим эквивалентную массу металла

Решение.

Определим эквивалентную массу металла: 25,2 (г) Ме — 74,8 (г) Cl Э(Ме) — 35,5 (г) Cl Отсюда Э(Ме) = 25,2?35,5/74,8 = 11,96 ? 12 (г) Валентность Атомная масса 1 12 (углерод, но он не подходит по условиям задачи) 2 24 (магний, но его хлорид – твердое вещество)) 3 36 (нет) 4 48 (титан) Ti + 2Cl2 = TiCl4 – жидкость, легко гидролизуется; TiCl4 + 4H2O = Ti(OH)4 + 4HCl Это свойство применяется для постановки дымовых завес, т.е. при разбрызгивании TiCl4 образуется густой туман.

24 Российская олимпиада 2001 г. 9 класс

Российская олимпиада 2001 г. 9 класс

Открыт в l801 г. Ч. Хатчеттом (Лондон, Англия). БЕРЦЕЛИУС ВЁЛЕРУ. Посылаю тебе при этом обратно твой Х, который я вопрошал, как мог, но от которого получил лишь уклончивые ответы. "Ты титан?" ? спрашивал я. "Вёлер уже тебе сказал, что я не титан". Я также установил это. "Ты циркон?" "Нет, ? отвечал он, ? я же растворяюсь в соде до эмалево-белого стекла... чего не делает цирконовая земля". "Ты олово?" "Я содержу олово, но очень мало". "Ты .......?" "Я с ним родственен, ? отвечал он, ? но я постепенно растворяюсь в едком кали и осаждаюсь из него желто-коричневым". "Ну что же ты тогда за дьявольская вещь?" ? спросил я. "Мне еще не дали имени". Между прочим я не совсем уверен, действительно ли я это слышал, потому что он был по правую сторону от меня, а я плохо слышу на правое ухо. Так как твой слух, по-видимому, гораздо лучше моего, то я шлю тебе этого сорванца, чтобы учинить ему новый допрос".

25 Продолжение

Продолжение

ВЁЛЕР БЕРЦЕЛИУСУ "Относительно второго ......., о котором ты мне писал, когда я занимался пирохлором, действительно, твоя правда. Я не печалюсь о том, что он от меня ускользнул, и от души радуюсь открытию славного Генриха". 1. Что исследовали Берцелиус и Вёлер (Х), если Х содержит 30,1% кислорода? 2. Что такое циркон и "цирконовая земля"? 3. С чем родственен Х (......)? 4. Попробуйте записать реакции растворения в едком кали Х и осаждения. 5. Что содержит "пирохлор", из которого Вёлер выделял Х, и почему он так называется? 6. Кто такой "славный Генрих", что он открыл?

26 Берцелиус и Вёлер исследовали некую «землю», т.е. оксид металла

Берцелиус и Вёлер исследовали некую «землю», т.е. оксид металла

Решение.

Берцелиус и Вёлер исследовали некую «землю», т.е. оксид металла. Его эквивалентная масса равна: Э(М) = (100 – 30,1)•8:30,1 = 18,58. При степени окисления 5 молярная масса металла равна 92,9. Это – ниобий. Оксид ниобия (Nb2O5). Циркон – минерал ZrSiO4. «Цирконова земля» – ZrO2. С танталом (в данном случае с Та2O5). 6KOH + Nb2O5 = 2K3NbO4 + 3H2O (сплавление) 2K3NbO4 + 6HCl = 6KCl + Nb2O5? + 3H2O Минерал M(Nb,Ta)2O6, где М – Ca, Fe, Mn. При нагревании приобретает зеленую окраску (отсюда и название). «Славный Генрих» - Генрих Розе (1795 – 1864), немецкий химик, ученик Берцелиуса. Независимо от Ч. Хатчетта открыл (1844) в минерале колумбите элемент (в виде окиси), близкий по свойствам к танталу и названный им ниобием. Доказал, что ниобий и тантал являются различными элементами.

27 Простое вещество А массой 0,624 г растворили в щелочи

Простое вещество А массой 0,624 г растворили в щелочи

Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс.

Простое вещество А массой 0,624 г растворили в щелочи. При этом выделился 1 л газа, для окисления которого потребовался 1 л хлора. Через полученный раствор пропустили углекислый газ до полного выпадения осадка, который отфильтровали и прокалили. Масса остатка оказалась равной 1,34 г. Определите вещество А и напишите уравнения упомянутых реакций. (Объемы газов измерены при н.у.).

28 При взаимодействии вещества А со щелочью могут выделяться

При взаимодействии вещества А со щелочью могут выделяться

Решение.

При взаимодействии вещества А со щелочью могут выделяться: а) водород (Al + NaOH). б) кислород (F2 + NaOH). в) соединение А с водородом (P + NaOH). Из соотношения объемов выделившегося газа и хлора следует, что этот газ – водород. При пропускании в раствор СО2 может выпадать карбонат или гидроксид. Оба они при прокаливании могут образовать оксид. По навеске исходного простого вещества и массе оксида находим эквивалентную массу вещества А: Э(А) = 0,624?8:(1,34–0,624) = 6,97.

29 Вещество А не может быть литием

Вещество А не может быть литием

Решение.

Вещество А не может быть литием, т.к. его карбонат заметно растворим в воде, и азотом, т.к. он не реагирует с щелочью. Условию задачи удовлетворяет кремний (Аr = 28). Уравнения реакций: Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2?. H2 + Cl2 = 2HCl. Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3? + Na2CO3. H2SiO3 = H2O + SiO2.

30 Раствор соляной кислоты

Раствор соляной кислоты

Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс.

Монету чеканки 1992 года, достоинством 1 рубль и массой 3,28 г опустили в раствор соляной кислоты. При этом выделилось 1,2 л водорода (н.у.) и осталось 0,28 г нерастворившегося остатка. Этот остаток обработали разбавленной азотной кислотой и получили раствор голубого цвета. а) Определите, какой металл является основным компонентом монеты. б) Обсудите состав нерастворимого в соляной кислоте вещества. в) Для чего служит это второе вещество?

31 Масса основного компонента монеты

Масса основного компонента монеты

Решение.

Масса основного компонента монеты: 3,28 – 0,28 = 3,00 (г) 3 (г) выделяют из кислоты 1,2 (л) водорода, а 1 экв – 11,2 (л), тогда ЭМе = 3 (г)?11,2 (л)/1,2 (л) = 28 (г). Атомная масса металла: Валентность Атомная масса 1 28 (нет) 2 56 (железо) 3 84 (нет) 4 112 (кадмий, но у него нет валентности 4) Вторым компонентом сплава является медь, на что указывает цвет раствора после реакции с азотной кислотой. Уравнения реакций: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2?, 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)3 + 2NO? + 4H2O Медь вводят в состав монеты для придания ей привычного желтоватого оттенка.

32 Химическое соединение, содержащее 92,83% элемента Х

Химическое соединение, содержащее 92,83% элемента Х

Санкт-Петербургская олимпиада 2000 г. 9 класс.

Химическое соединение, содержащее 92,83% элемента Х, поместили в стакан и добавили 100 г раствора азотной кислоты. После окончания реакции остаток отфильтровали и получили чистый 12,00%-ный раствор нитрата Х. При добавлении 10 мл этого раствора к 100 мл раствора сульфата аммония выпадает осадок, в котором содержание Х на 24,5% меньше, чем в исходном веществе. При добавлении 10 мл этого раствора к 100 мл раствора аммиака выпадает осадок, в котором содержание Х только на 7% меньше, чем в исходном веществе. 1. Предложите максимально простой, но обоснованный способ однозначного определения Х. 2. Рассчитайте массовую долю HNO3 в растворе азотной кислоты.

33 Х – это некоторый металл

Х – это некоторый металл

Решение.

Очевидно, что Х – это некоторый металл. Рассчитаем эквивалентную массу Х, исходя из его массовой доли в образовавшемся сульфате. Массовая доля Х в сульфате равна 92,83–24,5=68,33; отсюда: Э(Х)/Э(SO4) = 68,33/(100–68,33). Э(Х) = 103,6. Элемент Х – это свинец. Представим исходное соединение в виде PbnYm, где Y–произвольная группа атомов. Определим Э(Y): Э(Y)/Э(Pb)=(100–92,83)/92,83. Отсюда Э(Y) = 8. Очевидно, что Y – это кислород. При добавлении к PbO азотной кислоты прошла реакция: PbO + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + H2O Обозначим через х массовую долю азотной кислоты, тогда ?(HNO3)=x/63, a ?(PbO)=?(Pb(NO3)2)=x/126. Отсюда m(PbO) = 1,771x a m(Pb(NO3)2)=2,629x. Масса полученного раствора равна 100+1,771х, а концентрация Pb(NO3)2 = 2,629/(100+1,771х) = 0,1200. Отсюда х = 4,967%.

34 Российская олимпиада 2000 г. 9 класс

Российская олимпиада 2000 г. 9 класс

Ниже приведена схема превращения веществ I–VIII, содержащих в своем составе элемент Х. Соединения I–VIII содержат в своем составе не более трех элементов (помимо Х в состав могут входить элементы Y и Z).

35 Свойства соединений

Свойства соединений

Продолжение.

Свойства соединений I–VIII. Вещество ?Y,% ?Z,% Тпл,?С Ткип,?С Окраска аггр. сост. I 67,6 – разл. – фиолет. тв. II 73,6 – –20,5 153 коричн. жидк. III 34,6 15,6 – – коричн. тв. IV 51,4 11,6 – – коричн. тв. V 61,4 9,2 –78 126,7 желт. жидк. VI 30,0 27,0 – – оранж.-кр. тв. VII – 32,0 1970 ~3000 черн. тв. VIII – 44,0 680 разл.>700 оранж. тв. Определите X, Y, Z и состав I–VIII. Запишите уравнения реакций, соответствующие стрелкам на схеие. Предскажите геометрическое строение II и V в газовой фазе. Предскажите окраску водных растворов II и V.

36 Переходы

Переходы

Решение.

Из схемы превращений и таблицы составов следует, что переходы I?II (хлорирование) и VII?V (хлорирование) приводит к увеличению содержания Y, т.е. Y может быть хлором. Переход I?V (окисление кислородом) приводит к появлению в составе соединения Z, тогда Z может быть кислородом. В таком случае: I, II – хлориды, X, III – VI – оксохлориды, X, VII – VIII – оксиды Х. Исходя из состава хлорида XCln, можно определить Х: Для I 67,6 – 32,4 35,45 – ? ? = 16,99; при n = 3 Ar(X) = 50,97 – V Для II 73,6 – 26,4 35,45 – ? ? = 12,7; при n = 4 Ar(X) = 50,9 – V Тетрахлорид ванадия является жидкостью. Таким образом: X – V, Y – Cl, Z – O.

37 Состав соединений

Состав соединений

I – VIII. Вещество ?Y,% ?Z,% ?Х,% ?Х ?Y ?Z X:Y:Z состав AX AY AZ I 67,6 – 32,4 0,636:1,907:0 1:3:0 VCl3 II 73,6 – 26,4 0,518:2,076:0 1:4:0 VCl4 III 34,6 15,6 49,8 0,978:0,976:0,975 1:1:1 VOCl IV 51,4 11,6 37,0 0,726:1,45:0,725 1:2:1 VOCl2 V 61,4 9,2 29,4 0,577:1,732:0,575 1:3:1 VOCl3 VI 30,0 27,0 43,0 0,844:0,846:1,688 1:1:2 VO2Cl VII – 32,0 68,0 1,335:0:2 1:0:1,5 V2O3 VIII – 44,0 56,0 1,10:0:2,75 1:0:2,5 V2O5.

:

:

38 Реакции

Реакции

Решение.

Реакции 2VCl3 + Cl2 ? 2VCl4 (I ? II) VCl3 + V2O3 ? 3VOCl (I ? III) VCl3 + VOCl3 + V2O5 ? 6VOCl2 (I ? IV) VOCl + VOCl3 ? 2VOCl2 (III ? IV) 2VCl3 + O2 ? 2VOCl3 (I ? V) VOCl3 + Cl2O ? VO2Cl + 2Cl2 (V ? VI) 2V2O3 + 6Cl2 ? 4VOCl3 (VII ? V) 2VO2Cl + H2O ? V2O5 + 2HCl (VI ? VIII) V2O5 + 3SOCl2 ? 2VOCl3 + 3SO2 (VIII ? V)

39 VCl4 имеет тетраэдрическое строение, а VOCl3 – искаженный тетраэдр

VCl4 имеет тетраэдрическое строение, а VOCl3 – искаженный тетраэдр

Решение.

VCl4 имеет тетраэдрическое строение, а VOCl3 – искаженный тетраэдр (тригональная пирамида: ?OVCl > ?ClVCl; lV–Cl > lV=O: VCl4 + H2O ? VOCl2 + 2HCl Синяя окраска водного раствора определяется катионом VO2+ (в гидратированной форме VO(H2O)4]2+). VOCl3 + H2O ? VO2Cl + 2HCl Желтая (желто-оранжевая) окраска раствора определяется катионом VO2+ (сходна с окраской соединения VI).

40 Изучая химию молибдена, Конрад Сеппелт осуществил взаимодействие

Изучая химию молибдена, Конрад Сеппелт осуществил взаимодействие

Санкт-Петербургская олимпиада 2001 г. 11 класс.

Изучая химию молибдена, Конрад Сеппелт осуществил взаимодействие MoCl5 с Zn(CH3)2 в пентане при –78?С. Через 30 мин он выделил бирюзовые игольчатые кристаллы, разлагающиеся при нагревании до –10?С или при контакте с кислородом воздуха. При нагревании 59,5 мг этих кристаллов в токе кислорода образуется 50,0 мг твердого белого вещества, содержащего 66,7% молибдена, а отходящие газы не дают осадка при пропускании через подкисленный раствор нитрата серебра. С помощью рентгеноструктурного анализа кристаллов установлено, что одна из связей молибдена короче других. Установите состав бирюзовых кристаллов, напишите уравнение синтеза. Каково пространственное строение образовавшегося соединения? Почему оно обладает высокой реакционной способностью и низкой устойчивостью?

41 Соединение молибдена

Соединение молибдена

Решение.

При нагревании бирюзовых кристаллов с кислородом в остатке, вероятнее всего, оказалось соединение молибдена, не содержащее углерода и водорода, т.е его хлорид, оксид или оксохлорид. Предположим, что это хлорид формулы MoClx, тогда 66,7/95,94 = 33,3/35,45x, откуда х=1,35, что маловероятно. Предположим, что это оксид формулы МоОх, тогда 66,7/95,94 = 33,3/16x, откуда х=3, т.е. образуется МоО3. (Оксохлориды можно не проверять). Т.к. ни остаток, ни отходящие газы не содержат хлора, то можно бирюзовые кристаллы содержат только Мо, С и Н. Можно предположить, что это металлорганическое соединение, содержащее метильные группы (из диметилцинка) типа Мо(СН3)n. В 50 мг МоО3 содержится 50?0,667 = 33,35 мг Мо. Столько же его содержится и в 59,5 мг кристаллов. На метильные группы приходится 59,5–33,35 = 26,15 мг. Отсюда 33,35/95,94=26,15/15,04n. Следовательно, n=5. Значит бирюзовые кристаллы имеют состав Мо(СН3)5.

42 Пять заместителей

Пять заместителей

Решение.

Уравнение их синтеза: 2MoCl5 + 5Zn(CH3)2 = 2Мо(СН3)5 + 5ZnCl2 Пять заместителей возле центрального атома могут располагаться либо в виде тригональной бипирамиды, либо в виде квадратной пирамиды. В первом случае две аксиальные связи должны отличаться от трех экваториальных. Во втором – только одна связь отличается от четырех других. Это и соответствует структуре молекулы пентаметилмолибдена. Молекула пентаметилмолибдена имеет нечетное число электронов, т.е. является радикалом, что определяет его высокую активность и низкую стабильность.

«Решение олимпиадных задач по химии»
http://900igr.net/prezentatsii/khimija/Reshenie-olimpiadnykh-zadach-po-khimii/Reshenie-olimpiadnykh-zadach-po-khimii.html
cсылка на страницу
Урок

Химия

64 темы
Слайды
Презентация: Решение олимпиадных задач по химии.ppt | Тема: Задачи по химии | Урок: Химия | Вид: Слайды
900igr.net > Презентации по химии > Задачи по химии > Решение олимпиадных задач по химии.ppt